CN105187912B - 密文视频播放器及播放方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种密文视频播放器及播放方法，所述密文视频播放器包括解密模块、解码模块和播放模块；所述解密模块，用于调用预先设置的视频解密动态链接库中的视频解密算法，对待播放的密文视频进行解密；所述解码模块，用于在所述解密模块完成解密后，将解密后的视频数据进行解码；所述播放模块，用于对解码后的视频数据进行播放。本发明能够实现加密视频的解密和播放。

Description

密文视频播放器及播放方法
技术领域
本发明涉及视频处理领域，具体涉及一种密文视频播放器及播放方法。
背景技术
随着视频编码技术和网络技术的快速发展，视频监控已经成为生产、生活中的重要组成部分。然而在开放网络环境中，视频信息的明文传输、明文存储很容易遭受攻击，如数据拦截、信息窃取、数据篡改和数据添删等。
针对这一问题，目前已经存在一些解决方案。比如，采用认证技术或者权限划分的方式，防止非法用户访问存储器中的视频。另外，在传输方面，采用建立专门的安全通道保证视频传输的安全性。然而这些方式都存在一定的缺陷。例如，严格的认证过程以及复杂的权限划分将导致用户体验严重降低等问题。因此，出现了一些对视频内容本身进行加密，以保护视频内容安全的解决方案。
虽然密文视频流在整体上保留了视频流的基本格式，但是密文视频流又有其特有的特点，比如增加了新的数据类型、添加了控制信息以及对密文数据进行“加壳”等操作。常见的视频播放器由于没有针对密文视频进性设计。因而无法解密播放密文视频。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种密文视频播放器及播放方法，能够完成密文视频的解密和播放。
为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种密文视频播放器，包括解密模块、解码模块和播放模块；所述解密模块，用于调用预先设置的视频解密动态链接库中的视频解密算法，对待播放的密文视频进行解密；所述解码模块，用于在所述解密模块完成解密后，将解密后的视频数据进行解码；所述播放模块，用于对解码后的视频数据进行播放。
其中，所述解密模块进一步包括查询单元和解密单元；
所述查询单元，用于根据所述待播放的密文视频使用的加密算法在所述视频解密动态链接库中查询与所述加密算法对应的视频解密算法；
所述解密单元，用于根据所述查询单元查询得到的视频解密算法，对所述待播放的密文视频进行解密。
其中，所述解密模块采用TF32A09安全芯片实现。
其中，所述密文视频播放器还包括控制模块；
所述控制模块，用于在一次密文视频播放过程中，在对该密文视频的第一帧解密时打开所述TF32A09安全芯片，在对该密文视频最后一帧解密结束后关闭所述TF32A09安全芯片。
其中，所述控制模块进一步包括判断单元和控制单元；
所述判断单元，用于在一次密文视频播放过程中，判断待播放的视频帧是否为第一帧或最后一帧；
所述控制单元，用于在所述判断单元确定所述待播放的视频帧为第一帧时，打开所述TF32A09安全芯片并控制所述TF32A09安全芯片对所述第一帧进行解密；
所述控制单元，用于在所述判断单元确定所述待播放的视频帧不为第一帧和最后一帧时，控制所述TF32A09安全芯片对所述待播放的视频帧进行解密；
所述控制单元，还用于在所述判断单元确定所述待播放的视频帧为最后一帧时，控制所述TF32A09安全芯片对所述最后一帧进行解密并在解密结束后关闭所述TF32A09安全芯片。
第二方面，本发明还提供了一种密文视频播放方法，包括：
调用预先设置的视频解密动态链接库中的视频解密算法，对待播放的密文视频进行解密，得到解密后的视频数据；
将解密后的视频数据进行解码，得到解码后的视频数据；
对解码后的视频数据进行播放。
其中，所述调用预先设置的视频解密动态链接库中的视频解密算法，对待播放的密文视频进行解密包括：
根据所述待播放的密文视频使用的加密算法在所述视频解密动态链接库中查询与所述加密算法对应的视频解密算法；
根据查询得到的视频解密算法，对所述待播放的密文视频进行解密。
其中，采用TF32A09安全芯片调用预先设置的视频解密动态链接库中的视频解密算法，对待播放的密文视频进行解密。
其中，所述密文视频播放方法还包括：
在一次密文视频播放过程中，判断待播放的视频帧是否为第一帧或最后一帧，并根据判断结果打开或关闭所述TF32A09安全芯片。
其中，在一次密文视频播放过程中，判断待播放的视频帧是否为第一帧或最后一帧，并根据判断结果打开或关闭所述TF32A09安全芯片包括：
在一次密文视频播放过程中，判断待播放的视频帧是否为第一帧或最后一帧；
若待播放的视频帧为第一帧，则打开所述TF32A09安全芯片并控制所述TF32A09安全芯片对所述第一帧进行解密；
若待播放的视频帧不为第一帧和最后一帧，则控制所述TF32A09安全芯片对所述待播放的视频帧进行解密；
若待播放的视频帧为最后一帧，则控制所述TF32A09安全芯片对所述最后一帧进行解密并在解密结束后关闭所述TF32A09安全芯片。
由上述技术方案可知，本发明所述的密文视频播放器，采用解密模块对待播放的密文视频进行了解密，进而通过解码模块和播放模块完成了视频的解码和播放。由于本发明中的解密模块在进行解密的过程中，通过调用动态链接库中的解密算法进行解密，因此通过调用不同的解密算法可以实现对不同加密算法加密的视频文件进行解密，从而使得本发明所述的密文视频播放器的解密功能得到扩展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明第一个实施例提供的密文视频播放器的结构示意图；
图2是本发明第二个实施例提供的密文视频播放器的结构示意图；
图3是现有的VLC播放器对视频的处理流程示意图；
图4是本发明改进后的VLC密文播放器对视频的处理流程示意图；
图5是本发明第三个实施例提供的密文视频播放器的结构示意图；
图6是本发明第四个实施例提供的密文视频播放方法的流程图；
图7是本发明第五个实施例提供的密文视频播放方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
由于常见的视频播放器没有播放密文视频的功能。为解决该问题，本发明提供了一种能正常解密并播放密文视频的密文视频播放器。参见图1，本发明第一个实施例提供了一种密文视频播放器，该密文视频播放器包括解密模块100、解码模块200和播放模块300；
所述解密模块100，用于调用预先设置的视频解密动态链接库中的视频解密算法，对待播放的密文视频进行解密；
所述解码模块200，用于在所述解密模块完成解密后，将解密后的视频数据进行解码；
所述播放模块300，用于对解码后的视频数据进行播放。
本实施例所述的密文视频播放器，采用解密模块对待播放的密文视频进行了解密，进而通过解码模块和播放模块完成了视频的解码和播放。由于本实施例中的解密模块在进行解密的过程中，通过调用动态链接库中的解密算法进行解密，因此通过调用不同的解密算法可以实现对不同加密算法加密的视频文件进行解密，从而使得本实施例所述的密文视频播放器的解密功能得到扩展。
在本发明的第二个实施例中，参见图2，所述解密模块100进一步包括查询单元101和解密单元102；
所述查询单元101，用于根据所述待播放的密文视频使用的加密算法在所述视频解密动态链接库中查询与所述加密算法对应的视频解密算法；
所述解密单元102，用于根据所述查询单元101查询得到的视频解密算法，对所述待播放的密文视频进行解密。
由于密文视频播放器需要对已经加密的视频进行解密，因此密文视频播放器需要知道待解密的视频的加密算法，进而根据所述加密算法从动态链接库中找出解密算法。
本实施例以对经过国密SM1加密算法加密的H.264密文视频进行解密为例介绍本发明所述的密文视频播放器。
在本实施例中，密文视频播放器是在一种基于国密SM1视频加密方案的基础上进行设计的。该视频加密方案概述如下：总体上来说，该加密方案是对编码后的H264视频流(以下简称H264码流)进行加密。H.264视频压缩编码标准，是由ITU-T视频编码专家组(VCEG)和ISO/IEC动态图像专家组(MPEG)联合组成的联合视频组(JVT，Joint Video Team)提出的高度压缩数字视频编解码器标准。H264码流主要由参数集和视频帧两部分组成，参数集由sps(序列参数集)、pps(图像参数集)两部分组成。视频帧由一系列的I帧、P帧组成。对于每一个视频帧，由视频帧头部、视频帧数据部分等组成。
国密SM1算法是由国家密码管理局编制的一种商用密码分组标准对称算法，该算法的具体实现不对外公开，仅以IP核的形式存在于芯片中。该算法的分组长度和密钥长度均为128比特，算法安全保密强度及相关软硬件实现性能与AES相当。采用该算法已经研制了系列芯片、智能IC卡、加密机等安全产品，广泛应用于电子政务以及国民经济的各个应用领域。
视频加密时，以帧为单位进行加密，由于参数集主要包含视频的基本信息，例如分辨率、档级等信息，因此加密时，保留参数集，仅仅对I帧P帧以及B帧的中的视频数据部分进行加密。
VLC是一款基于C/C++实现的优秀的开源视频播放器。VLC既支持通过RTSP、RTMP传送的网络视频流的播放，也支持本地视频文件的播放。此外，VLC还实现了H264视频的解码的功能。现有的VLC对视频的处理流程如图3所示。
本实施例是在VLC开源框架体系下，针对国密SM1算法，通过设计SM1视频解密算法、在VLC中增加解密模块设计出VLC密文播放器。这样，该密文播放器可以解密播放H264密文视频流、密文视频文件等内容。
考虑到密文播放器的可扩展性，在本实施例中，在对视频数据进行解密时，采用动态链接库的方式，在VLC中调用视频解密算法，从而实现视频的解密播放。这样一来，针对不同的加密算法，VLC解密播放器只需要设计相对应的解密函数动态链接库，然后调用动态库中相关的解密函数即可实现视频帧的解密，这样大大提高了VLC解密播放器对不同加密算法的适应性与灵活性。
在VLC中，视频处理是以帧为单位进行的。例如，在视频解码线程中就以视频帧为单位进行视频解码工作的。因此在VLC中添加解密模块时，也是以视频帧为单位的，通过调用动态库中的视频解密算法，完成一帧视频数据的解密工作，解密完成后将数据提交给解码线程，解码线程在进行相关的解码操作。添加解密模块后的VLC密文播放器对视频的处理流程如图4所示(虚线部分为本发明的主要改进点)，其中VLC中添加视频解密模块的位置为视频解码线程之前，如图中虚线部分所示。
本实施例针对经过SM1加密的密文视频设计了一种密文视频播放器，本实施例主要通过对开源流媒体播放器VLC进行改造，在VLC的基础上添加了解密模块。本实施例所述的密文视频播放器主要用于对SM1算法加密后的密文视频文件或者网络密文视频流进行解密播放。
在本发明第三个实施例中，所述解密模块100采用TF32A09安全芯片实现。具体地，所述解密模块内置在所述TF32A09安全芯片中，所述解密模块可以实现调用预先设置的视频解密动态链接库中的视频解密算法，对待播放的密文视频进行解密的功能。
由于在视频加密时是通过调用安全芯片中相关加密函数接口实现的。因此，在VLC中添加解密模块时，也需要调用安全芯片中与视频加密时相对应的解密算法接口。其中，TF32A09安全芯片是一款集各种硬件算法于一身的硬件加密设备。用户在无需关注硬件驱动和电路设计的情况下，调用解密模块提供的算法接口、存储接口等，即可迅速完成安全产品或方案的开发。
由于TF32A09安全芯片每次打开、关闭设备的所需时间在200ms左右。而以25帧/秒的视频为例，两个视频帧之间的间隔也就是40ms，因此每一次打开设备、关闭设备的时间远远大于视频帧间间隔的时间，必须进行相关优化，以保证对视频帧的解密、解码、播放等正常进行。
为了保证视频帧的解密、解码、播放正常进行，使得视频帧在解密过程中不间断，在本实施例中，参见图5，所述密文视频播放器还包括控制模块400。
所述控制模块400，用于在一次密文视频播放过程中，在对该密文视频的第一帧解密时打开所述TF32A09安全芯片，在对该密文视频最后一帧解密结束后关闭所述TF32A09安全芯片。
进一步地，所述控制模块400进一步包括判断单元401和控制单元402；
所述判断单元401，用于在一次密文视频播放过程中，判断待播放的视频帧是否为第一帧或最后一帧；
所述控制单元402，用于在所述判断单元401确定所述待播放的视频帧为第一帧时，打开所述TF32A09安全芯片并控制所述TF32A09安全芯片对所述第一帧进行解密；
所述控制单元402，用于在所述判断单元401确定所述待播放的视频帧不为第一帧和最后一帧时，控制所述TF32A09安全芯片对所述待播放的视频帧进行解密；
所述控制单元402，还用于在所述判断单元401确定所述待播放的视频帧为最后一帧时，控制所述TF32A09安全芯片对所述最后一帧进行解密并在解密结束后关闭所述TF32A09安全芯片。
在VLC中，视频处理是以帧为单位进行的。例如，在视频解码线程中就以视频帧为单位进行视频解码工作的。因此在VLC中添加解密模块时，也是以视频帧为单位的，通过调用动态库中的视频解密算法，完成一帧视频数据的解密工作，解密完成后将数据提交给解码模块，解码模块在进行相关的解码操作。
本实施例采用硬件加密方式，对摄像机端产生的采用H264编码的实时视频流进行加密。与硬件加密方案相对应，本实施例采用硬件解密的方式，在开源播放器VLC源码的基础上，增加了解密模块，从而实现了密文视频文件或者网络密文视频流的解一边解密、一遍播放的功能。本实施例使得视频监控系统中在摄像机端加密视频流、在客户端解密播放视频的设计方案得到了完善。
图6示出了本发明第四个实施例提供的密文视频播放方法的流程图，参见图6，本实施例提供的密文视频播放方法包括：
步骤S1：调用预先设置的视频解密动态链接库中的视频解密算法，对待播放的密文视频进行解密，得到解密后的视频数据。
在本步骤中，根据所述待播放的密文视频使用的加密算法在所述视频解密动态链接库中查询与所述加密算法对应的视频解密算法；根据查询得到的视频解密算法，对所述待播放的密文视频进行解密。其中，在解密时以帧为单位，在对每一帧视频进行解密后，进行后续步骤S2和S3，即将解密后的视频帧进行解码和播放，这样就可以做到边解密边播放的效果。
步骤S2：将解密后的视频数据进行解码，得到解码后的视频数据。
步骤S3：对解码后的视频数据进行播放。
本实施例所述的密文视频播放方法，通过调用预先设置的视频解密动态链接库中的视频解密算法，对待播放的密文视频进行解密，从而使得加密后的视频可以正确解码和播放。另外，通过调用动态链接库中的不同视频解密算法可以实现对不同加密算法加密的视频文件进行解密，从而使得本实施例所述的密文视频播放方法的功能得到扩展。
在本发明第五个实施例中，对于上述步骤S1，采用TF32A09安全芯片实现调用预先设置的视频解密动态链接库中的视频解密算法，对待播放的密文视频进行解密的操作。
具体地，在所述TF32A09安全芯片中内置一个解密模块，所述解密模块可以实现调用预先设置的视频解密动态链接库中的视频解密算法，对待播放的密文视频进行解密的功能。
其中，TF32A09安全芯片是一款集各种硬件算法于一身的硬件加密设备。用户在无需关注硬件驱动和电路设计的情况下，调用解密模块提供的算法接口、存储接口等，即可迅速完成安全产品或方案的开发。
由于TF32A09安全芯片每次打开、关闭设备的所需时间在200ms左右。而以25帧/秒的视频为例，两个视频帧之间的间隔也就是40ms，因此每一次打开设备、关闭设备的时间远远大于视频帧间间隔的时间，必须进行相关优化，以保证对视频帧的解密、解码、播放等正常进行。
为了保证视频帧的解密、解码、播放正常进行，使得视频帧在解密过程中不间断，那么在一次密文视频播放过程中，需要判断待播放的视频帧是否为第一帧或最后一帧，并根据判断结果打开或关闭所述TF32A09安全芯片。参见图7，具体为：
在一次密文视频播放过程中，判断待播放的视频帧是否为第一帧或最后一帧；
若待播放的视频帧为第一帧，则打开所述TF32A09安全芯片并控制所述TF32A09安全芯片对所述第一帧进行解密。另外在解密后对视频帧进行解码和播放。
若待播放的视频帧不为第一帧和最后一帧，则控制所述TF32A09安全芯片对所述待播放的视频帧进行解密。并在解密后对视频帧进行解码和播放。
若待播放的视频帧为最后一帧，则控制所述TF32A09安全芯片对所述最后一帧进行解密并在解密结束后关闭所述TF32A09安全芯片。并在解密后对视频帧进行解码和播放。
从上面描述可知，虽然视频的解密、解码是以视频帧为单位的，但是在一次播放视频的过程中，可以采用只打开一次设备、多次调用安全芯片中的解密模块的方式进行解密工作。待该条视频解密播放完毕后，再关闭安全芯片模块。也就是说，解密第一帧视频数据时，需要打开设备，进行相关解密操作。解密完第一帧数据后，不关闭设备，保留设备号。当解密第二帧以及以后的视频帧时，不再执行打开设备操作，而是对安全芯片中的打开设备的函数进行优化，达到直接使用打开已有设备的目的。
本实施例所述的方法可以采用上述实施例所述的密文视频播放器执行，其原理和效果类似，此处不再详述。
以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (4)

1.一种密文视频播放器，其特征在于，包括解密模块、解码模块和播放模块；所述解密模块，用于调用预先设置的视频解密动态链接库中的视频解密算法，对待播放的密文视频进行解密；所述解码模块，用于在所述解密模块完成解密后，将解密后的视频数据进行解码；所述播放模块，用于对解码后的视频数据进行播放；所述解密模块采用TF32A09安全芯片实现；
所述密文视频播放器还包括控制模块；
所述控制模块，用于在一次密文视频播放过程中，在对该密文视频的第一帧解密时打开所述TF32A09安全芯片，在对该密文视频最后一帧解密结束后关闭所述TF32A09安全芯片；
所述控制模块进一步包括判断单元和控制单元；
所述判断单元，用于在一次密文视频播放过程中，判断待播放的视频帧是否为第一帧或最后一帧；
所述控制单元，用于在所述判断单元确定所述待播放的视频帧为第一帧时，打开所述TF32A09安全芯片并控制所述TF32A09安全芯片对所述第一帧进行解密；
所述控制单元，用于在所述判断单元确定所述待播放的视频帧不为第一帧和最后一帧时，控制所述TF32A09安全芯片对所述待播放的视频帧进行解密；
所述控制单元，还用于在所述判断单元确定所述待播放的视频帧为最后一帧时，控制所述TF32A09安全芯片对所述最后一帧进行解密并在解密结束后关闭所述TF32A09安全芯片。
2.根据权利要求1所述的密文视频播放器，其特征在于，所述解密模块进一步包括查询单元和解密单元；
所述查询单元，用于根据所述待播放的密文视频使用的加密算法在所述视频解密动态链接库中查询与所述加密算法对应的视频解密算法；
所述解密单元，用于根据所述查询单元查询得到的视频解密算法，对所述待播放的密文视频进行解密。
3.一种密文视频播放方法，其特征在于，包括：
调用预先设置的视频解密动态链接库中的视频解密算法，对待播放的密文视频进行解密，得到解密后的视频数据；
将解密后的视频数据进行解码，得到解码后的视频数据；
对解码后的视频数据进行播放；
采用TF32A09安全芯片调用预先设置的视频解密动态链接库中的视频解密算法，对待播放的密文视频进行解密；
在一次密文视频播放过程中，判断待播放的视频帧是否为第一帧或最后一帧，并根据判断结果打开或关闭所述TF32A09安全芯片；
所述在一次密文视频播放过程中，判断待播放的视频帧是否为第一帧或最后一帧，并根据判断结果打开或关闭所述TF32A09安全芯片包括：
在一次密文视频播放过程中，判断待播放的视频帧是否为第一帧或最后一帧；
若待播放的视频帧为第一帧，则打开所述TF32A09安全芯片并控制所述TF32A09安全芯片对所述第一帧进行解密；
若待播放的视频帧不为第一帧和最后一帧，则控制所述TF32A09安全芯片对所述待播放的视频帧进行解密；
若待播放的视频帧为最后一帧，则控制所述TF32A09安全芯片对所述最后一帧进行解密并在解密结束后关闭所述TF32A09安全芯片。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调用预先设置的视频解密动态链接库中的视频解密算法，对待播放的密文视频进行解密包括：
根据所述待播放的密文视频使用的加密算法在所述视频解密动态链接库中查询与所述加密算法对应的视频解密算法；
根据查询得到的视频解密算法，对所述待播放的密文视频进行解密。
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